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Laserstrahlanalyse : Forschung


Laserstrahlanalyse

Die Charakterisierung von Laserstrahlung spielt eine entscheidende Rolle bei der Prozessführung laserbasierter Technologien. Dazu verfolgen wir verschiedene Ansätze, wie ISO-11146 konforme Standardmethoden (Messung der Strahlkaustik), die Charakterisierung mit Hilfe der Wigner-Verteilung, die modale Echtzeitanalyse mit Hilfe computergenerierter Hologramme (CGH, optische Korrelationsanalyse) und numerische Optimierungsverfahren (Phase retrieval).
Ziel der Charakterisierung ist eine möglichst umfangreiche und genaue Analyse der Laserstrahlung durch Messung elementarer Strahleigenschaften, wie der rämlichen Amplituden- und Phasenverteilung, des lokalen Polarisationszustands, der Kohärenz etc. Die genannten Methoden sind zur Messung dieser Eigenschaften unterschiedlich geeignet. Daher sind zum einen die Weiterentwicklung der genannten Verfahren bzw. die Suche nach prinzipiell neuartigen Ansätzen zur Laserstrahlcharakterisierung Gegenstand aktueller Forschung, zum anderen aber auch die Anwendung der Methoden auf verschiedene Strahlquellen.
Dabei ist vor allem die Charakterisierung von Laserstrahlung aus verschiedenen passiven und aktiven Fasern (Stufenindexfasern, Mehrkernfasern, Photonische Kristallfasern) gegenwärtiges Forschungsthema, sowie daraus abgeleitet die Untersuchung von Fasereigenschaften (Verhalten bei Biegung, Druck, Temperaturänderung, Variation der Faserlänge, Änderung des Inversionszustands).

Methoden

  • Modale Analyse und Rekonstruktion des optischen Feldes mit computergenerierten Hologrammen (CGH) und numerischen Optimierungsverfahren
  • ISO-11146 konforme Kaustikmessung zur Bestimmung des M²-Parameters
  • CGH-basierte virtuelle M²-Bestimmung in Echtzeit
  • Messung der Wignerverteilung
  • Design aufgabenspezifischer CGH

Ziele

  • Umfassende Charakterisierung von Laserstrahlung basierend auf der Messung modaler Amplituden und Phasen, einschließlich der Rekonstruktion von Drehimpulsdichte und Wellenfront
  • Entwicklung von Methoden für die modale Echtzeitcharakterisierung für die Detektion dynamischer Prozesse
  • Anwendung der methodischen Ansätze auf Felder aus verschiedenen Systemen: optische Resonatoren, Fasern, Wellenleiter
  • "Transformation" von Laserbündeln/ Beam Shaping mit Hilfe von CGH


Ansprechpartner

Dr. Michael Duparré
Telefon: +49 3641 947658